ГДЗ: Параграф §22 / Биология 10 класс

Энергия для синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата поступает из различных процессов:

• В ходе гликолиза и цикла Кребса АТФ синтезируется на уровне субстратного фосфорилирования (прямое перенесение фосфатной группы с субстрата).
• Наибольшее количество АТФ образуется в процессе окислительного фосфорилирования (на внутренней мембране митохондрий), где используется энергия, освобождающаяся при переносе электронов по дыхательной цепи, создающей протонный градиент.

Энергетический обмен включает три основные стадии:

• Подготовительная: Расщепление крупных органических молекул (полимеров) на более мелкие (мономеры). Энергия рассеивается в виде тепла.
• Бескислородная (анаэробная): Частичное расщепление глюкозы (гликолиз) до пирувата, протекает в цитоплазме с синтезом 2 молекул АТФ.
• Кислородная (аэробная, клеточное дыхание): Полное окисление органических веществ до \( \mathrm{CO}_{2} \) и \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \) в митохондриях с синтезом до 30 молекул АТФ.

Различия между аэробным и анаэробным энергетическим обменом:

• Аэробный (кислородный) обмен: Требует участия кислорода (\( \mathrm{O}_{2} \)). Происходит в митохондриях (за исключением гликолиза). Обеспечивает полное расщепление органических веществ до \( \mathrm{CO}_{2} \) и \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \). Энергетический выход значительно выше (до 32 АТФ на молекулу глюкозы).
• Анаэробный (бескислородный) обмен (гликолиз/брожение): Происходит без участия кислорода. Локализуется в цитоплазме. Обеспечивает неполное расщепление (например, до молочной кислоты или этанола). Энергетический выход низкий (2 АТФ на молекулу глюкозы).

Сравнение эффективности аэробного и анаэробного окисления

Соответствие признаков и этапов энергетического обмена

Соответствия:

• А) расщепляется пировиноградная кислота до углекислого газа и воды: 2) кислородное расщепление (Происходит в митохондриях через окисление пирувата и цикл Кребса).
• Б) расщепляется глюкоза до пировиноградной кислоты: 1) гликолиз (Суть гликолиза).
• В) синтезируется 2 молекулы АТФ: 1) гликолиз (Чистый выход АТФ в гликолизе).
• Г) синтезируется 32 молекулы АТФ: 2) кислородное расщепление (Общий синтез АТФ при полном окислении глюкозы).
• Д) происходит в митохондриях: 2) кислородное расщепление (Этап окисления пирувата, цикл Кребса, окислительное фосфорилирование).
• Е) происходит в цитоплазме: 1) гликолиз (Место протекания гликолиза).

Спиртовое брожение — это анаэробный процесс, при котором после гликолиза пировиноградная кислота превращается в этиловый спирт (\( \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{5} \mathrm{OH} \)) и углекислый газ (\( \mathrm{CO}_{2} \)), с регенерацией \( \mathrm{НАД}^{+} \). Этот процесс характерен для:

• Некоторых видов дрожжей (например, Saccharomyces cerevisiae).
• Некоторых видов бактерий и растительных клеток (особенно при недостатке кислорода).

Суммарная реакция: \( \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6} + \mathrm{2АДФ} + \mathrm{2Ф}_{\mathrm{н}} \ \mathrm{2С}_{2} \mathrm{Н}_{5} \mathrm{ОН} + \mathrm{2СО}_{2} + \mathrm{2АТФ} \).